化学动力学-连串反应PPT课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
连串反应
连串反应 ——一个反应的某产物是另一个非逆向反应
的反应物，如此组合的反应称为连串反应
C6H6 Cl2 C6H5Cl HCl C6H5Cl Cl2 C6H4Cl2 HCl C6H4Cl2 Cl2 C6H3Cl3 HCl
………………
一级连串反应
两个单向连续的一级反应
t=0
A k1B k2 C
k2cB
0 cB
C ek2t
C积分常数
令C=C(t)，并将 cB C(t ) ek2t 代入原方程
dcB dt
k2cB
k1cA0 ek1t
dC(t ) ek2t dt
k2C(t )ek2t
k1cA0 ek1t
dC (t ) dt
k c e(k2 k1 )t 1 A0
C(t)
k c e(k2 k1 )t 1 A0 k2 k1
cA0
0
0
dcB
dt
r
(i B
)vi
i 1
t=t cA
cB
cC
v1 v2
vA
dcA dt
v1
k1cA
vB
dcB dt
v1 v2
k1cA
k2cB
vC
dcC dt
v2
k2cB
cA
c e k1t A0
dcB dt
k2cB
k1cA0e k1 t
cA cB cC cA0
积分形式
cA
c e k1t A0
cB
cA0
k1 k2 k1
(e k1t
ek2t )
cC
cA0 1
k2e k1 t k2
k1e k2 t k1
了解一下：复习高数，常数变易法求一阶非齐次线性常微分方程
一次项，线性
0，非齐次
dcB dt
k2cB
k1cA0
e k1t
一阶非齐次线性常微分方程
先求齐次方程的解：
dcB dt
dcB 0 dt
cB
cA0
k1 k2 k1
(e k1t
ek2t )
dcB dt
cA0k1
k ek2tmax 2 k2
k ek1tmax 1
k1
0
tmax
k2
1
k1
ln k2 k1
cB,max
cA0
k1 k2
k2 / (k2 k1 )
A k1B k2 C
cB,max
cA0
k1 k2
C
C 积分常数
当t
0时，cB
0
C
k1cA0 k2 k1
cB
k1cA0 (ek1t ek2t ) k2 k1
积分形式
cA
c e k1t A0
cB
cA0
k1 k2 k1
(e k1t
ek2t )
cC
cA0 1
k2e k1 t k2
k1e k2t k1
A k1B k2 C
特征---中间产物在反应过程中出现浓度极大值
若k1 k2，则ek1t ek2t ，vC k2cA0 ek2t
若k1 k2，则ek1t ek2t ，vC k1cA0 ek1t
基元反应
复合反应 简单反应 复杂反应
v=kcA cB cC
简单级数反应
对峙反应 连串反应 平行反应
k2 / (k2 k1 )
稳定中间物
不稳定中间物
vB
dcB dt
k1cA
k2cB
0
例：A k1B k2 C为一级连串反应，
试证明若k1 k2，则C的生成速率决定于k2；
若k2 k1 ，则决定于k1，即最慢的步骤是生成C的
速率控制步骤。解：vCk2cBk2
k1cA0 (ek1t ek2t ) k2 k1
连串反应 ——一个反应的某产物是另一个非逆向反应
的反应物，如此组合的反应称为连串反应
C6H6 Cl2 C6H5Cl HCl C6H5Cl Cl2 C6H4Cl2 HCl C6H4Cl2 Cl2 C6H3Cl3 HCl
………………
一级连串反应
两个单向连续的一级反应
t=0
A k1B k2 C
k2cB
0 cB
C ek2t
C积分常数
令C=C(t)，并将 cB C(t ) ek2t 代入原方程
dcB dt
k2cB
k1cA0 ek1t
dC(t ) ek2t dt
k2C(t )ek2t
k1cA0 ek1t
dC (t ) dt
k c e(k2 k1 )t 1 A0
C(t)
k c e(k2 k1 )t 1 A0 k2 k1
cA0
0
0
dcB
dt
r
(i B
)vi
i 1
t=t cA
cB
cC
v1 v2
vA
dcA dt
v1
k1cA
vB
dcB dt
v1 v2
k1cA
k2cB
vC
dcC dt
v2
k2cB
cA
c e k1t A0
dcB dt
k2cB
k1cA0e k1 t
cA cB cC cA0
积分形式
cA
c e k1t A0
cB
cA0
k1 k2 k1
(e k1t
ek2t )
cC
cA0 1
k2e k1 t k2
k1e k2 t k1
了解一下：复习高数，常数变易法求一阶非齐次线性常微分方程
一次项，线性
0，非齐次
dcB dt
k2cB
k1cA0
e k1t
一阶非齐次线性常微分方程
先求齐次方程的解：
dcB dt
dcB 0 dt
cB
cA0
k1 k2 k1
(e k1t
ek2t )
dcB dt
cA0k1
k ek2tmax 2 k2
k ek1tmax 1
k1
0
tmax
k2
1
k1
ln k2 k1
cB,max
cA0
k1 k2
k2 / (k2 k1 )
A k1B k2 C
cB,max
cA0
k1 k2
C
C 积分常数
当t
0时，cB
0
C
k1cA0 k2 k1
cB
k1cA0 (ek1t ek2t ) k2 k1
积分形式
cA
c e k1t A0
cB
cA0
k1 k2 k1
(e k1t
ek2t )
cC
cA0 1
k2e k1 t k2
k1e k2t k1
A k1B k2 C
特征---中间产物在反应过程中出现浓度极大值
若k1 k2，则ek1t ek2t ，vC k2cA0 ek2t
若k1 k2，则ek1t ek2t ，vC k1cA0 ek1t
基元反应
复合反应 简单反应 复杂反应
v=kcA cB cC
简单级数反应
对峙反应 连串反应 平行反应
k2 / (k2 k1 )
稳定中间物
不稳定中间物
vB
dcB dt
k1cA
k2cB
0
例：A k1B k2 C为一级连串反应，
试证明若k1 k2，则C的生成速率决定于k2；
若k2 k1 ，则决定于k1，即最慢的步骤是生成C的
速率控制步骤。解：vCk2cBk2
k1cA0 (ek1t ek2t ) k2 k1